本法是根據(jù)碘和二氧化硫在吡啶和甲醇溶液中與水定量反應(yīng)的原理來測定水分。所用儀器應(yīng)干燥,并能避免空氣中水分的侵入;測定應(yīng)在干燥處進行。
第一法(費休氏法)
1. 容量滴定法
本法是根據(jù)碘和二氧化硫在吡啶和甲醇溶液中與水定量反應(yīng)的原理來測定水分。所用儀器應(yīng)干燥,并能避免空氣中水分的侵入;測定應(yīng)在干燥處進行。
費休氏試液的制備與標(biāo)定
(1)制備 稱取碘(置硫酸干燥器內(nèi)48小時以上)110g,置干燥的具塞錐形瓶(或燒瓶)中,加無水吡啶160ml,注意冷卻,振搖至碘全部溶解,加無水甲醇300ml,稱定重量,將錐形瓶(或燒瓶)置冰浴中冷卻,在避免空氣中水分侵入的條件下,通入干燥的二氧化硫至重量增加72g,再加無水甲醇使成1000ml,密塞,搖勻,在暗處放置24小時。
也可以使用穩(wěn)定的市售費休氏試液。市售的費休氏試液可以是不含吡啶的其他堿化試劑,或不含甲醇的其他伯醇類等制成;也可以是單一的溶液或由兩種溶液臨用前混合而成。
本試液應(yīng)遮光,密封,陰涼干燥處保存。臨用前應(yīng)標(biāo)定滴定度。
(2)標(biāo)定 精密稱取純化水10~30mg,用水分測定儀直接標(biāo)定;或精密稱取純化水10~30mg,置干燥的具塞錐形瓶中,除另有規(guī)定外,加無水甲醇適量,在避免空氣中水分侵入的條件下,用費休氏試液滴定至溶液由淺黃色變?yōu)榧t棕色,或用電化學(xué)方法[如永停滴定法(通則0701)等]指示終點;另做空白試驗,按下式計算:
式中 F為每1ml費休氏試液相當(dāng)于水的重量,mg;
W為稱取純化水的重量,mg;
A為滴定所消耗費休氏試液的容積,ml;
B為空白所消耗費休氏試液的容積,ml。
測定法 精密稱取供試品適量(約消耗費休氏試液1~5ml),除另有規(guī)定外,溶劑為無水甲醇,用水分測定儀直接測定?;蚓芊Q取供試品適量,置干燥的具塞錐形瓶中,加溶劑適量,在不斷振搖(或攪拌)下用費休氏試液滴定至溶液由淺黃色變?yōu)榧t棕色,或用永停滴定法(通則0701)指示終點;另做空白試驗,按下式計算:
供試品中水分含量(%)=
式中 A為供試品所消耗費休氏試液的體積,ml;
B為空白所消耗費休氏試液的體積,ml;
F為每1ml費休氏試液相當(dāng)于水的重量,mg;
W為供試品的重量,mg。
如供試品吸濕性較強,可稱取供試品適量置干燥的容器中,密封(可在干燥的隔離箱中操作),精密稱定,用干燥的注射器注入適量無水甲醇或其他適宜溶劑,精密稱定總重量,振搖使供試品溶解,測定該溶液水分。洗凈并烘干容器,精密稱定其重量。同時測定溶劑的水分。按下式計算:
供試品中水分含量(%)
式中 W1為供試品、溶劑和容器的重量,g;
W2為供試品、容器的重量,g;
W3為容器的重量,g;
c1為供試品溶液的水分含量,g/g;
c2為溶劑的水分含量,g/g。
對熱穩(wěn)定的供試品,亦可將水分測定儀和市售卡氏干燥爐聯(lián)用測定水分。即將一定量的供試品在干燥爐或樣品瓶中加熱,并用干燥氣體將蒸發(fā)出的水分導(dǎo)入水分測定儀中測定。
2.庫侖滴定法
本法仍以卡爾-費休氏(Karl-Fischer)反應(yīng)為基礎(chǔ),應(yīng)用永停滴定法(通則0701)測定水分。與容量滴定法相比,庫侖滴定法中滴定劑碘不是從滴定管加入,而是由含有碘離子的陽極電解液電解產(chǎn)生。一旦所有的水被滴定完全,陽極電解液中就會出現(xiàn)少量過量的碘,使鉑電極極化而停止碘的產(chǎn)生。根據(jù)法拉第定律,產(chǎn)生碘的量與通過的電量成正比,因此可以通過測量電量總消耗的方法來測定水分總量。本法主要用于測定含微量水分(0.0001%~0.1%)的供試品,特別適用于測定化學(xué)惰性物質(zhì)如烴類、醇類和酯類中的水分。所用儀器應(yīng)干燥,并能避免空氣中水分的侵入;測定操作應(yīng)在干燥處進行。
費休氏試液 按卡爾-費休氏庫侖滴定儀的要求配制或使用市售費休氏試液,無需標(biāo)定滴定度。
測定法 于滴定杯加入適量費休氏試液,先將試液和系統(tǒng)中的水分預(yù)滴定除去,然后精密量取供試品適量(含水量約為0.5~5mg),迅速轉(zhuǎn)移至滴定杯中,以永停滴定法(通則0701)指示終點,從儀器顯示屏上直接讀取供試品中水分的含量,其中每1mg水相當(dāng)于10.72庫侖電量。
第二法(烘干法)
測定法 取供試品2~5g,平鋪于干燥至恒重的扁形稱量瓶中,厚度不超過5mm,疏松供試品不超過10mm,精密稱定,開啟瓶蓋在100~105℃干燥5小時,將瓶蓋蓋好,移置干燥器中,放冷30分鐘,精密稱定,再在上述溫度干燥1小時,放冷,稱重,至連續(xù)兩次稱重的差異不超過5mg為止。根據(jù)減失的重量,計算供試品中含水量(%)。
本法適用于不含或少含揮發(fā)性成分的藥品。
第三法(減壓干燥法)
減壓干燥器 取直徑12cm左右的培養(yǎng)皿,加入五氧化二磷干燥劑適量,鋪成0.5~1cm的厚度,放入直徑30cm的減壓干燥器中。
測定法 取供試品2~4g,混合均勻,分別取0.5~1g,置已在供試品同樣條件下干燥并稱重的稱量瓶中,精密稱定,打開瓶蓋,放入上述減壓干燥器中,抽氣減壓至2.67kPa(20mmHg)以下,并持續(xù)抽氣半小時,室溫放置24小時。在減壓干燥器出口連接無水氯化鈣干燥管,打開活塞,待內(nèi)外壓一致,關(guān)閉活塞,打開干燥器,蓋上瓶蓋,取出稱量瓶迅速精密稱定重量,計算供試品中的含水量(%)。
本法適用于含有揮發(fā)性成分的貴重藥品。中藥測定用的供試品,一般先破碎并需通過二號篩。
第四法(甲苯法)
儀器裝置 如圖。圖中A為500ml的短頸圓底燒瓶;B為水分測定管;C為直形冷凝管,外管長40cm。使用前,全部儀器應(yīng)清潔,并置烘箱中烘干。
測定法 取供試品適量(約相當(dāng)于含水量1~4ml),精密稱定,置A瓶中,加甲苯約200ml,必要時加入干燥、潔凈的無釉小瓷片數(shù)片或玻璃珠數(shù)粒,連接儀器,自冷凝管頂端加入甲苯至充滿B管的狹細部分。將A瓶置電熱套中或用其他適宜方法緩緩加熱,待甲苯開始沸騰時,調(diào)節(jié)溫度,使每秒餾出2滴。待水分完全餾出,即測定管刻度部分的水量不再增加時,將冷凝管內(nèi)部先用甲苯?jīng)_洗,再用飽蘸甲苯的長刷或其他適宜方法,將管壁上附著的甲苯推下,繼續(xù)蒸餾5分鐘,放冷至室溫,拆卸裝置,如有水黏附在B管的管壁上,可用蘸甲苯的銅絲推下,放置使水分與甲苯完全分離(可加亞甲藍粉末少量,使水染成藍色,以便分離觀察)。檢讀水量,并計算成供試品的含水量(%)。
圖 甲苯法儀器裝置
【附注】 (1)測定用的甲苯須先加水少量充分振搖后放置,將水層分離棄去,經(jīng)蒸餾后使用。
(2)中藥測定用的供試品,一般先破碎成直徑不超過3mm的顆?;蛩槠?;直徑和長度在3mm以下的可不破碎。
第五法(氣相色譜法)
色譜條件與系統(tǒng)適用性試驗 用直徑為0.18~0.25mm的二乙烯苯-乙基乙烯苯型高分子多孔小球作為載體,或采用極性與之相適應(yīng)的毛細管柱,柱溫為140~150℃,熱導(dǎo)檢測器檢測。注入無水乙醇,照氣相色譜法(通則0521)測定,應(yīng)符合下列要求:
(1)理論板數(shù)按水峰計算應(yīng)大于1000,理論板數(shù)按乙醇峰計算應(yīng)大于150;
(2)水和乙醇兩峰的分離度應(yīng)大于2;
(3)用無水乙醇進樣5次,水峰面積的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不得大于3.0%。
對照溶液的制備 取純化水約0.2g,精密稱定,置25ml量瓶中,加無水乙醇至刻度,搖勻,即得。
供試品溶液的制備 取供試品適量(含水量約0.2g),剪碎或研細,精密稱定,置具塞錐形瓶中,精密加入無水乙醇50ml,密塞,混勻,超聲處理20分鐘,放置12小時,再超聲處理20分鐘,密塞放置,待澄清后傾取上清液,即得。
測定法 取無水乙醇、對照溶液及供試品溶液各1~5μl,注入氣相色譜儀,測定,即得。
對照溶液與供試品溶液的配制須用新開啟的同一瓶無水乙醇。
用外標(biāo)法計算供試品中的含水量。計算時應(yīng)扣除無水乙醇中的含水量,方法如下:
對照溶液中實際加入的水的峰面積=對照溶液中總水峰面積-K×對照溶液中乙醇峰面積
供試品中水的峰面積=供試品溶液中總水峰面積-K×供試品溶液中乙醇峰面積